一、选择题（共48分，单项选择题1-12题，每题3分，共36分；多选题13-15题，全选正确得4分，选不全得2分，有错选得0分，共12分。）
1．下列说法正确的是（ ）
A．一运动电荷在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零
B．安培力的方向一定与通电导线垂直，但与磁场方向不一定垂直
C．洛伦兹力的方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向不一定与电荷速度方向垂直
D．由知，通电直导线垂直于磁场方向放置，B与通电直导线所受的安培力F成正比，与通电导线I、L的乘积成反比
2．关于感应电动势和感应电流，下列说法中正确的是（ ）
A．只有当电路闭合, 且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电动势
B．只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电流
C．不管电路是否闭合，只要有磁通量穿过电路，电路中就有感应电动势
D．不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流
3．如图所示，直导线AB与圆线圈的平面垂直且隔有一小段距离，直导线固定，线圈可以自由运动，当它们同时通以如图箭头所示的电流时，从右向左看，线圈将（ ）
A．顺时针转动，同时靠近直导线AB
B．顺时针转动，同时远离直导线AB
C．逆时针转动，同时靠近直导线AB
D．逆时针转动，同时远离直导线AB
4．如图所示，粗细均匀的正方形导体框边长为，磁感应强度为的匀强磁场与导体框平面垂直，从导体框的对角流入、流出电流强度为的电流，则导体框受到安培力的大小为（ ）
A．0 B．
D．
5．质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（ ）
A．N的运行时间小于M的运行时间
B．N带负电，M带正电
C．N的速率大于M的速率
D．N的运行时间等于M的运行时间
6．如图所示，导体棒ab沿水平面内的光滑导线框向右做匀速运动，速度v＝5.0m/s。线框宽度l＝0.4m，处于垂直纸面向下的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.1T。则感应电动势E的大小为（ ）
A．0.1V B．0.2V
C．0.3V D．0.4V
7．下列①、②、③、④四幅图分别是速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器的结构示意图，下列说法中正确的是（ ）
A．图①中粒子沿直线PQ运动的条件是
B．图②中可以判断出通过电阻的电流方向为从上到下
C．图③中在分析同位素时，半径最大的粒子对应质量也最大
D．图④随着粒子的运动越来越快，粒子走过半圆的时间间隔越来越短
8．如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（ ）
A．线圈a有扩大的趋势
B．穿过线圈a的磁通量变小
C．线圈a对水平桌面的压力FN将增大
D．线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
9．如图所示，L是自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，a、b、c是三个相同的小灯泡，下列说法正确的是（ ）
A．开关S闭合时，b、c灯立即亮，a灯逐渐变亮
B．开关S闭合，电路稳定后，b、c灯亮，a灯不亮
C．开关S断开时，b、c灯立即熄灭，a灯逐渐熄灭
D．开关S断开时，c灯立即熄灭，b灯闪亮一下后逐渐熄灭
10．三个用同样的细导线做成的刚性闭合线框，正方形线框的边长与圆线框的直径相等，圆线框的半径与正六边形线框的边长相等，如图所示。把它们放入磁感应强度随时间线性变化的同一匀强磁场中线框所在平面均与磁场方向垂直，正方形、圆形和正六边形线框中感应电动势大小分别为、和。则（ ）
A． B．
C． D．
11．如图所示，在水平放置的条形磁铁的N极附近，一个闭合线圈向下运动并始终保持水平．在位置B，N极附近的磁感线正好与线圈平面平行．则从上方俯视可见（ ）
A．线圈从A到C的运动过程中感应电流的方向先逆时针后顺时针
B．线圈从A到C的运动过程中感应电流的方向先顺时针后逆时针
C．线圈从A到C的运动过程中感应电流的方向始终是顺时针
D．线圈从A到C的运动过程中感应电流的方向始终是逆时针
12．矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定逆时针方向为感应电流i的正方向，下列各图中正确的是（ ）
A． B．C． D．
13．如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的右上方附近固定有一根长直导线，导线中接通了方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，与原来没有放置通电导线时相比较，磁铁受到的支持力N和摩擦力f的变化情况是（ ）
A．N减小了 B．N增大了
C．f不为0，且方向向左 D．f不为0，且方向向右
14．下列说法正确的是（ ）
A．手机无线充电技术是利用互感现象制成的
B．家用电磁炉工作时在电磁炉的面板上产生涡流来加热食物
C．用来探测金属壳地雷的探雷器是利用涡流来工作的
D．真空冶炼炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属
15．如图所示，矩形闭合线圈竖直放置，是它的对称轴，通电直导线AB与平行。若要在线圈中产生感应电流，可行的做法是（ ）
A．中电流逐渐增大
B．中电流先增大后减小
C．以为轴，线圈绕顺时针转（俯视）
D．线圈绕轴逆时针转动（俯视）
二、实验题（10分)
16．如图为某同学验证楞次定律的实验，在水平面固定一“U”形铝框架，框架上置一铝杆ab，不计摩擦，将条形磁铁放在框架正上方，当将磁铁做如下运动时，判断杆ab的运动方向：
(1)将磁铁竖直向上运动时，杆ab将向 运动。
(2)将磁铁竖直向下运动时，杆ab将向 运动。
(3)将磁铁水平向右运动时，杆ab将向 运动。（填“左”或“右”）
17．下图为“探究感应电流的方向”实验中所用仪器示意图。现将条形磁铁的N极插入螺线管时，试回答下列问题：
（1）条形磁铁产生磁场方向 （向上或向下）；
（2）螺线管中磁通量的变化情况 （不变、增加或减小）；
（3）螺线管中感应电流产生的磁场方向 （向上、没有或向下）；
（4）电流计指针的偏转方向 （向左、不偏转或向右）；
（5）通过上述实验，总结得到感应电流方向的规律： 。(3分 )
三、计算题（本题共4小题，共42分，解答应写必要的文字说明和方程式，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值单位。）
18．（10分)如图所示，在倾角为θ＝30°的斜面上，固定一宽L＝0.25 m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器R。电源电动势E＝12 V，内阻r＝1 Ω，一质量m＝20 g的金 属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B＝0.80 T、垂直于斜面向上的 匀强磁场中（导轨电阻不计）。金属棒电阻为R0=3Ω，金属棒与导轨之间是光滑的，取g＝10m/s2，要保持金属棒在 导轨上静止，求：
(1)金属棒所受到的安培力的大小；
(2)通过金属棒的电流的大小；
(3)滑动变阻器R接入电路中的阻值。
19．（10分)电子质量为m、电荷量为q，以速度与x轴成角（弧度）射入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后落在x轴上的P点，如图所示，求：
（1）电子运动轨道的半径R；
（2）电子从O点射入到落在P点所需的时间t。
20．（11分)如图甲所示，水平放置的线圈匝数n＝200匝，电阻r＝2 Ω，线圈与阻值R＝8 Ω的电阻相连。在线圈的中心有一个面积S=0.3m2的有界匀强磁场，磁感应强度按图乙所示规律变化，规定垂直纸面向里的磁感应强度方向为正方向。试求：
（1）通过电阻R的电流方向；
（2）前0.2s内线圈磁通量的变化量；
（3）电压表的示数。
21．（11分)如图所示，匀强电场方向水平向右，匀强磁场方向垂直于纸面向里。一质量为、带电量为的微粒以速度与磁场垂直、与电场成角射入复合场中，恰能做直线运动。
（1）求电场强度和磁感应强度的大小；
（2）通过只改变电场的方向和场强的大小，使微粒做匀速圆周运动，求改变后的电场强度的大小和方向。高二物理（理）参考答案：
选择题
1．C 2．B 3．A 4．C 5．D 6．B 7．C 8．C 9．A 10．B
11．D 12．C 13．BD 14．AC 15．ABD
二、实验
16． 右 左 右
17． 向下 增加 向上 左 感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
18．(1) 0.1 N；(2)0.5A；(3)20 Ω
【详解】(1)金属棒静止在金属导轨上，受重力、支持力、安培力3个力而平衡F安＝mgsin30°
代入数据得F安＝0.1 N
(2)由F安＝BIL，得I＝0.5 A
(3)设滑动变阻器接入电路的阻值为R0，根据闭合电路欧姆定律得：E＝I（R0＋R＋r），
解得R＝－R0－r＝20 Ω
19．（1）；（2）
【详解】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有
解得
（2）过O点和P点作速度方向的垂线，两线交点C即为电子在磁场中做匀速圆周运动的圆心，如图所示
由图中可知，由图中可知圆弧对应的圆心角为，粒子做圆周运动的周期
则粒子的运动时间
20．（1）；（2）0.06Wb；（3）48V
【详解】（1）磁感应强度方向向里且增大，根据楞次定律判断可知电流方向为；
（2）前0.2s内线圈磁通量的变化量
（3）根据法拉第电磁感应定律得感应电流为
故电压表的示数为
21．（1），；（2），竖直向上
【详解】（1）微粒恰能做直线运动，则对微粒受力分析如下图所示
根据受力分析可得，微粒只能带正电荷，微粒做匀速直线运动，即微粒受力平衡，则有
则电场强度大小为
磁感应强度大小为
（2）要使微粒做匀速圆周运动，则合力为洛伦兹力提供向心力，此时的重力和电场力为一对平衡力，则有
则改变后的电场强度大小为
由于微粒带正电荷，则改变后的电场强度方向竖直向上。
